Halbleitercharakterisierung Schnell und einfach messen

Das große Display des Keithley 4200-SCS kann auch Videos abspielen, um den Anwender bei der Bedienung zu unterstützen.
Das große Display des Keithley 4200-SCS kann auch Videos abspielen, um den Anwender bei der Bedienung zu unterstützen.

Für Messungen zur Halbleitercharakterisierung werden oft hochintegrierte Testgeräte verwendet. Doch deren Bedienung ist für Anfänger und gelegentliche Anwender sehr kompliziert. Tektronix will das ändern.

Die Charakterisierung von Halbleiter-Bauteilen, -Materialien und -Prozessen für die Material-Forschung, das Design, die Entwicklung oder die Produktion erfordert aufwendige Messungen. Wenn mehrere Spannungsquellen, Strom- und Kapazitätsmessgeräte in einem Gerät integriert werden können, sinkt die Komplexität des Messaufbaus und man muss für mehrere Einzelmessungen nicht den Aufbau wechseln. Doch hochintegrierte Geräte, die alles können, haben einen entscheidenden Nachteil: Sie sind kompliziert zu bedienen. Das spielt insbesondere bei neuen Anwendern eine Rolle oder dann, wenn sich mehrere Anwender ein Gerät teilen. Gerade in der Forschung führen die Anwender die Messungen nur selten durch. Doch bei der sporadischen Nutzung eines Geräts, können die Anwender keine Routine entwickeln. Der Aufbau einer Charakterisierungsmessung bleibt dann komplex und zeitaufwendig. Besonders schwierig wird die Situation dann, wenn unerwartete Fehler und Probleme auftreten. Unerfahrene Anwender müssen dann lange recherchieren und ausprobieren, bis sie eine Lösung gefunden haben. Für eine effektive Nutzung müssen die entsprechenden Geräte also intuitiv nutzbar sein und die Anwender bei Testaufbau und Problemlösung unterstützen.

Genau das will Tektronix mit dem neuen Parameter-Analysator Keithley 4200A-SCS erreichen. Das Gerät wird über eine neu entwickelte Bedienoberfläche auf einem 15,6-Zoll-Touchscreen mit HD-Auflösung bedient. Auf dem Display können alle benötigten Parameter dargestellt werden, vor allem aber können einfach vorprogrammierte Tests gestartet und angepasst werden. Der Einstieg in die Messung wird durch integrierte Tools erleichtert. Beispielsweise besteht die Möglichkeit Videos abzuspielen, die die Kenntnisse und Erfahrungen der Anwendungsingenieure von Keithley zusammenfassen. Diese Videos verkürzen nicht nur die Lernkurve der Anwender, sondern unterstützen sie auch bei der Fehlersuche, wenn unerwartete Ergebnisse auftreten und vermitteln dadurch Sicherheit bei den ermittelten Messergebnissen.

Technisch basiert das Keithley 4200A-SCS auf dem Parameter-Analysator Keithley 4200-SCS. Das 4200A-SCS enthält SMUs (Source Measure Unit) für die I-V-Charakterisierung, ein Kapazitätsspannungsmodul für AC-Impedanz-Messungen und eine ultraschnelle Puls-Messeinheit für gepulste I-V-, Signal-Erfassungs- und transiente I-V-Messungen. Um die Messungen in der Halbleiter-Forschung weiter zu vereinfachen, stellt Tektronix gleichzeitig das vierkanalige IV/CV-Schaltmodul Keithley 4200A-CVIV (Bild 2) vor. Das Modul wird mit dem 4200A-SCS Grundgerät eingesetzt und erlaubt eine direkte Umschaltung zwischen SMU-Strom-Spannungs- (I-V) und Kapazität-Spannungs-Messungen (C-V). Der Anwender kann damit C-V-Messungen an jedem Bauteilanschluss durchführen, ohne Prober-Nadeln abheben oder Kabel umstecken zu müssen.